V oblasti priemyselného merania teploty sú dva bežné typy teplotných snímačov teflónom -potiahnuté antikorózne-termočlánky a platinové odporové teplomery s pevnou -prírubovou sondou-. Majú výrazné rozdiely v konštrukčnom návrhu, pracovných princípoch, výkonnostných charakteristikách a aplikačných scenároch. Nasledujúce systematické porovnanie zvýrazní ich hlavné rozdiely.
I. Rozdiely v konštrukčnom návrhu a metódach inštalácie
1. Teflónový-korózny-odporový termočlánok
Základnými vlastnosťami teflónového-korózneho{1}}článku odolného voči korózii je jeho teflónová ochrana a bimetalová štruktúra drôtu. Zvyčajne používa teflónový (polytetrafluóretylénový) plášť na zakrytie kovovej ochrannej trubice s dvoma rôznymi kovovými drôtmi (ako je nikel-chróm a nikel{4}}kremík), ktoré sú vo vnútri zvarené a tvoria merací koniec. Teflónový plášť má vynikajúcu chemickú stabilitu a odoláva korózii silnými kyselinami, silnými zásadami a organickými rozpúšťadlami, vďaka čomu je vhodný do korozívneho prostredia v chemickom a farmaceutickom priemysle. Jeho inštalačným spôsobom je zvyčajne závitové pripojenie alebo upevnenie príruby, čím sa zabezpečí tesné uloženie s povrchom zariadenia na zlepšenie presnosti merania a rýchlosti odozvy. Napríklad v chemickom reaktore chráni teflónový plášť termočlánok pred korozívnymi médiami, zatiaľ čo prírubové spojenie umožňuje rýchlu inštaláciu. Jeho konštrukčné riešenie zdôrazňuje odolnosť plášťa proti korózii a nezávislosť bimetalových drôtov. Teflónové puzdro znižuje vplyv environmentálnych faktorov na presnosť merania a zvyšuje odolnosť proti mechanickým nárazom. Proces inštalácie však vyžaduje, aby bol plášť v úplnom kontakte s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie a bimetalové drôty môžu v prostredí s vysokou teplotou oxidovať, čo ovplyvňuje dlhodobú{12} stabilitu.
2. Pevný platinový odporový teplomer-prírubovej sondy-
Základnými vlastnosťami platinového odporového teplomera s pevnou -prírubovou sondou- je jeho pevné prírubové pripojenie a štruktúra vinutia platinového drôtu. Zvyčajne používa pevnú prírubu (napríklad DN50), ktorá sa má priskrutkovať k povrchu meraného objektu, aby sa zabezpečila stabilná inštalácia. Vo vnútri je platinový drôt navinutý na keramickom alebo sľudovom ráme, aby vytvoril prvok snímajúci teplotu. Konštrukcia pevnej príruby zaisťuje pevné spojenie medzi sondou a povrchom zariadenia, vďaka čomu je vhodná pre vysoký-tlak alebo aplikácie vyžadujúce dlhodobé-stabilné meranie. Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle konštrukcia s pevnou prírubou zaisťuje, že sonda zostáva stabilná na vysokotlakových-potrubiach, čím sa znižuje vplyv vibrácií na merania. Jeho konštrukčné riešenie kladie dôraz na pevné spojenie príruby a stabilitu platinového drôtu. Konštrukcia pevnej príruby znižuje vplyv environmentálnych faktorov na presnosť merania a zároveň zvyšuje odolnosť voči mechanickým nárazom a chemickej korózii. Proces inštalácie však vyžaduje zabezpečiť, aby bola príruba úplne zarovnaná s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie. Okrem toho pevné spojenie pevnej príruby môže obmedziť flexibilitu v scenároch vyžadujúcich časté úpravy.
II. Rozdiely v princípoch práce
1. Princíp činnosti teflónových-antikoróznych{2}}teflónových termočlánkov
Termočlánky sú založené na Seebeckovom efekte, kde dva rôzne kovové vodiče vytvárajú rozdiel termoelektrického potenciálu pri teplotnom gradiente. Keď sú dva kovové vodiče spojené tak, aby vytvorili uzavretý okruh, a tieto dva spoje majú rozdielne teploty, v obvode vzniká elektromotorická sila. Veľkosť tejto sily súvisí s materiálovými vlastnosťami a teplotným rozdielom medzi spojmi. Meraním elektromotorickej sily možno nepriamo vypočítať hodnotu teploty. Termočlánky majú vysokú citlivosť; zmena teploty o 1 stupeň vedie k zmene výstupného potenciálu približne o 5-40 mikrovoltov. Ich štruktúra je jednoduchá, bez pohyblivých častí, vďaka čomu sú vhodné do-vysokoteplotného, vysokotlakového a vysoko korozívneho prostredia. Pridanie teflónového povlaku ďalej rozširuje rozsah ich aplikácií a umožňuje im stabilnú prevádzku vo vysoko korozívnych prostrediach.
2. Princíp činnosti platinových odporových teplomerov s pevnou prírubou-
Platinové odporové teplomery sú založené na charakteristike, že odpor kovu sa mení s teplotou. Ich hodnota odporu má nelineárny vzťah s teplotou a je potrebné ju určiť pomocou tabuľky alebo vzorca (napr. Pt100 má odpor 100 Ω pri 0 stupňoch a hodnota odporu sa lineárne zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou). Platinové odporové teplomery majú vysokú citlivosť; zmena teploty o 1 stupeň má za následok významnú zmenu hodnoty odporu. Ich štruktúra je jednoduchá, bez pohyblivých častí, vďaka čomu sú vhodné na presné merania pri stredných a nízkych teplotách (-200 stupňov až 600 stupňov ), ale mali by ste sa vyhýbať silným magnetickým poliam alebo mechanickým vibráciám, aby sa neovplyvnila presnosť merania. Konštrukcia pevnej príruby im umožňuje udržiavať stabilný výkon merania aj v prostredí s vysokou teplotou. III. Metódy identifikácie
1. Kontrola vzhľadu
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým{1}}článkom: Hlava je zvyčajne pokrytá teflónovým plášťom a vnútro pozostáva z dvoch rôznych kovových drôtov zvarených dohromady. Plášť je biely alebo priehľadný a má hladký povrch.
Platinový odporový teplomer so sondou s pevnou prírubou: Hlava je zvyčajne pokrytá kovovou ochrannou trubicou a vo vnútri je prvok na-snímanie teploty vyrobený z platinového drôtu. Pevná príruba je pripevnená k povrchu meraného objektu pomocou skrutiek.
2. Spôsob zapojenia
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým-článkom: Používa dvojvodičový systém (kladný a záporný), spojovacia skrinka je označená „TC+“ a „TC−“ a vodiče sú zvyčajne červené (kladné) a čierno/modré (záporné).
Platinový odporový teplomer so sondou s pevnou prírubou: Používa troj{0}}vodičový systém (R1, R2, R3), spojovacia skrinka je označená „R1“, „R2“, „R3“ a vodiče sú zvyčajne červené, biele a žlté.
3. Meranie multimetrom
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým{1}}plášťom: Hodnota odporu je veľmi malá, zvyčajne len niekoľko ohmov.
Platinový odporový teplomer so sondou s pevnou prírubou: Hodnota odporu je približne 100 ohmov pri izbovej teplote (Pt100).
IV. Rozdiely v aplikačných scenároch
1. Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým-plášťom
Vysoko korozívne prostredie: Vhodné pre chemický, farmaceutický a iný priemysel. Teflónový plášť môže odolávať korózii silnými kyselinami, silnými zásadami a organickými rozpúšťadlami.
Prostredia s vysokou{0}}teplotou: Stabilne sa vykonáva pri meraniach vysokých-teplôt, vhodné pre vysokoteplotné zariadenia-, ako sú reaktory a potrubia.
2. Platinový odporový teplomer so sondou s pevnou prírubou
Scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt: Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle zaisťuje konštrukcia pevnej príruby úplný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa zlepšuje presnosť merania a rýchlosť odozvy.
Prostredia so strednou a nízkou{0}}teplotou: má vynikajúci výkon vo vnútorných alebo nízkych{1}}tlakoch, ako sú systémy HVAC.
